预留变形量水力压裂石门快速揭煤技术

作     者：华敬涛 

作者单位：河南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张明杰;谭志宏

授予年度：2011年

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

主      题：石门揭煤 数值模拟 水力压裂 现场试验 

摘      要：煤与瓦斯突出是煤矿重大灾害事故之一,严重威胁着煤矿的安全生产。我国是世界上煤与瓦斯突出灾害最严重的国家,大多数煤矿地质条件复杂,瓦斯大,煤与瓦斯突出危险性严重。在所有的突出事故中,石门突出尤其严重。 本文通过对石门揭煤突出的条件进行分析,对比分析煤巷掘进工作面与石门揭煤区域的应力状态,根据防突措施的基本原则,提出在石门揭煤区域进行预留变形量水力压裂技术,并对比分析传统水力压裂与本次水力压裂的区别,得出本次水力压裂的可行性。对煤体的孔隙结构及分类进行讨论及煤体结构对煤的渗透性的影响,并对高压水在煤体运动过程进行研究,应用RFPA2D模拟软件对钻孔水力压裂过程进行分析,并对预留变形量水力压裂的水压、压裂孔的影响范围、压裂的破煤路径、压裂时煤体的应力变化以及压裂后煤体渗透性的变化进行了分析,根据模拟结果为实际水力压裂选取合理参数。根据模拟结果,在揭煤点进行水力压裂试验,深入研究预留变形量水力压裂快速石门揭煤防突技术,在此项防突措施下,安全快速的揭开了突出煤层,并在此矿井其它揭煤点和其它突出矿井得到了很好的推广应用,均取得了良好的效果。 研究安全、高效、快速的突出石门揭煤技术,对于保证我国的能源供应,促进矿区的经济发展,保证国家财产和职工的生命安全、社会稳定具有重大意义。